Технологический процесс ремонта гильзы цилиндров двигателя ЗМЗ-53

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Реферат

В данном курсовом проекте по дисциплине «Ремонт автомобильного транспорта» разработан технологический процесс ремонта гильзы цилиндров двигателя ЗМЗ-53. В технологической части проведен анализ дефектов и выбран способ ремонта гильзы цилиндров, разработан технологический маршрут по восстановлению гильзы цилиндров под второй ремонтный размер, составлены маршрутная карта ремонта гильзы цилиндров, карты эскизов и операционные карты, рассчитаны технологические режимы и нормы штучного и подготовительно-заключительного времени по операционным картам.

Разработано приспособление для контроля деформации гильз цилиндров двигателя ЗМЗ-53.

Содержание

Введение

1. Технологическая часть

1.1 Анализ дефектов и выбор способа ремонта детали

1.2 Разработка карты технологического процесса ремонта детали

1.2.1 Разработка и обоснование технологического маршрута ремонта гильзы цилиндра

1.2.2 Определение операционных размеров и толщины покрытия

1.2.3 Обоснования по КТПР детали

1.3 Разработка карт эскизов и операционных карт на расточную и хонинговальную операции

1.4 Маршрутные и операционные карты на разрабатываемые операции по ГОСТ 3.1118-82

1.5 Техника безопасности на участке по ремонту гильз цилиндров

2. Разработка приспособления для контроля деформации гильз цилиндров

2.1 Обоснование необходимости разработки приспособления

2.2 Назначение и описание приспособления

2.3 Конструкторские расчеты

2.4 Расчет экономической эффективности конструкторской части

2.4.1 Определение стоимости приспособления для контроля деформации гильз цилиндров ГАЗ-24

2.4.2 Расчет экономической эффективности внедрения приспособления

2.5 Техника безопасности

Заключение

Литература

Введение

В процессе эксплуатации автомобиля надежность, заложенная в нем при конструировании и производстве, снижается вследствие изнашивания деталей, коррозии, усталости и старения материалов, других вредных процессов, происходящих в автомобилях. Вредные процессы вызывают появление различных неисправностей и дефектов, устранение которых становится необходимым для поддержания автомобиля в работоспособном состоянии. Отсюда возникает объективная потребность в техническом обслуживании и ремонте автомобиля. В процессе проведения технического обслуживания и текущего ремонта выполняются работы по устранению возникших неисправностей и замена наиболее быстро-изнашиваемых деталей.

В условиях организованного авторемонтного производства с широкой специализацией, механизацией и автоматизацией технологических процессов капитальный ремонт автомобилей является промышленным ремонтом, в отличие от индивидуального ремонта с его мелкосерийным характером производства.

Для восстановления деталей с большими износами широко применяются такие способы, как газовая и электродуговая наплавки легированной проволокой и износостойкими порошками и сплавами лития, хрома, кремния, а также газовая металлизация тугоплавкими материалами. Детали с небольшими износами подвергаются восстановлению гальваническими покрытиями, преимущественно хромом.

Гильзы цилиндров обрабатываются под ремонтные размеры. На всех стадиях технологии ремонта большое внимание уделяется контролю деталей и узлов, а также испытанию собранных агрегатов.

Вторичное использование деталей с допустимым износом и восстановление изношенных деталей, узлов и механизмов ежегодно дает огромную экономию различных материалов.

1. Технологическая часть

1.1 Анализ дефектов и выбор способов ремонта детали

При анализе состояния гильзы цилиндров двигателя ЗМЗ-53 выявлены следующие дефекты: износ зеркала и накипь на наружной поверхности гильзы. Износ гильзы проявляется в виде овальности из-за воздействия поршня. Наибольший износ гильзы цилиндров наблюдается в верхней части, в зоне трения верхнего компрессионного кольца. Это объясняется тем, что при сгорании топлива в верхней части гильзы резко повышается температура и давление газов. Эти газы с парами воды образуют серную и угольную кислоты, создающие благоприятные условия для коррозионного износа.

Появление овальности гильзы может произойти из-за неправильной запрессовки гильзы цилиндров, а также при действии давления от поршня на стенки гильзы цилиндров, а это неравномерное давление по окружности.

Накипь образуется на наружных поверхностях гильз вследствие применения в качестве охлаждающей жидкости жесткой воды. Накипь откладывается на поверхностях циркуляции в системе охлаждения двигателя в результате выделения солей кальция и магния при нагреве воды до температуры 70-80°С. Теплопроводность накипи ухудшает условия теплообмена в 60…100 раз, что приводит к перегреву двигателя.

Для устранения данных износов гильз применяют следующие способы ремонта:

1 - термоусадка;

2 - осталивание;

3 - растачивание и хонингование под ремонтный размер.

Из этих способов выбираем последний, так как он наиболее экономичен и диаметр гильзы не превышает ремонтных размеров на растачивание и хонингование.

Технические условия на дефектацию гильз цилиндров двигателя ЗМЗ-53 взяты из справочника [1] и представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Карта дефектации гильз цилиндров двигателя ЗМЗ-53

	Деталь: Гильза цилиндров
	№ детали: 53-1002020
	Материал: 1. Чугун серый СЧ 18-36, ГОСТ 1412-88 2. Вставка - чугун легированный ТУ ОГМ	Твердость: 1. НВ 196 не менее 2. НВ 156 - 197
Обозн. по эскизу	Наименование дефектов	Способ устранения дефекта и измерительные инструменты	Размеры, мм	Заключение
			Номинальный	Допустимый без ремонта	Допустимый для ремонта
1	Накипь на наружной поверхности гильзы	Осмотр.	_	_		Ремонтировать. Очистка наружной поверхности косточковой крошкой. Браковать при накипи, не поддающейся очистке
2	Износ или задир гильзы	Нутромер индикаторный НИ - 150-001 ГОСТ 166-88	100+0.06	_	Более 100.06	Ремонтировать. Растачивание до ремонтного размера. При размере более 101.56 мм браковать.

Для увеличения долговечности, гильзы цилиндров в верхней части снабжены вставками из легированного чугуна. Это введение в конструкцию гильзы цилиндров и покрытие верхнего компрессионного кольца пористым хромом значительно повышает износостойкость этих деталей.

Накипь с деталей из черных металлов удаляют погружением их в ванны с горячим раствором, состоящим из 100-150 г/л кальцинированной соды и 100-150 г?л 8-9% соляной кислоты. После размягчения накипь удаляют промыванием горячей водой.

Также применяют установки для очистки деталей от накипи в расплаве солей и щелочи, а также струйно-абразивную очистку или очистку косточковой крошкой. Принимаем последний метод.

1.2 Разработка карты технологического процесса ремонта детали

1.2.1 Разработка и обоснование технологического маршрута ремонта гильзы цилиндра

Дефекты:

1- износ внутренней поверхности гильзы в пределах ремонтных размеров;

2- накипь на наружной поверхности гильзы.

А. 005 - струйно-абразивная очистка (дефект №2)

Б. Камера для струйно-абразивной очистки деталей 026-700 ВНПО «Ремдеталь»

О. Очистить поверхность гильзы струйно-абразивным методом

БТ. Наружная поверхность гильзы.

А. 010 Расточная (дефект №1)

Б. Станок алмазно-расточной 2А78

О. Расточить поверхность с припуском на хонингование.

БТ. Внутренняя поверхность гильзы.

А. 015 Хонинговальная (дефект №1)

Б. Станок вертикально-хонинговальный 3А833

О. 1 - предварительно хонинговать поверхность

2 - хонинговать поверхность окончательно, согласно эскизу.

БТ. Внутренняя поверхность гильзы.

А.020 Контроль.

Б. Стол контролера ОРГ-1468-01-080А

О. Проверить размеры, шероховатость поверхности и технологические требования согласно эскизу.

1.2.2 Определение операционных размеров и толщины покрытия

Операционные размеры определяют обратно ходу технологического процесса. Диаметр гильзы цилиндра после окончательного хонингования соответствует размеру по рабочему чертежу.

Для второго ремонтного размера:

Д_хОН2 = 101 + 0.06 мм

Припуск на хонингование составляет 0.01 мм, а на растачивание 0.04 мм. Таким образом, диаметр гильзы цилиндров после предварительного хонингования

Д_хон1 = Д_хон2 - 0.01 = 101.0 - 0.01 = 100.99 мм

Диаметр цилиндра после растачивания

Д_цр = Д_хон1 - 0.01 = 100.99 - 0.01 = 100.98 мм

Диаметр цилиндра перед растачиванием должен быть не менее

Д_цпр = Д_цр - 0.04 = 100.98 - 0.04 = 100.94 мм

1.2.3 Обоснования по КТПР детали

На основании составленной операционной карты маршрута и приведенных выше операционных размеров разрабатываем маршрутную карту на формах 1 и 1А по ГОСТ 3.1118 - 82. Дополнительно определяем и указываем в соответствующих графах сведения о технологической оснастке, включающих в себя приспособление, режущий и измерительный инструмент, а также указания на выполнение операции, указания затрат времени и условия труда.

1.3 Разработка карт эскизов и операционных карт на расточную и хонинговальную операции

Необходимо составить карты эскизов и операционные карты для операции растачивание гильзы цилиндров двигателя ЗМЗ-53 и для операции хонингование.

В первой операционной карте приведена последовательность действий при выполнении операции растачивание. Указаны все необходимые размеры и данные, необходимое оборудование, приспособление, измерительный и режущий инструменты. На карте эскизов приведены технологические базы, необходимые при выполнении операции растачивание даны размеры для справок.

Выбор и обоснование схем базирования и зажима детали.

Операция 010 Расточная.

Оборудование - алмазно-расточной станок 2А78.

Приспособление - кондуктор для растачивания гильз цилиндров.

Инструмент режущий - резец расточной 2446-0809, гексамит Р ТУ2-037-194-77.

Инструмент измерительный - нутромер НИ-150-001 ГОСТ 166-88.

Режим резания

Для определения режимов резания принимаем предварительно параметры резания для режущего инструмента из гексамита - Р (сверхтвердого материала на основе нитрида бора). По учебнику Румянцева С.И. рекомендуемая глубина резания 0.3 мм, подача - 0.08 мм/об, скорость резания 250 м/мин. Шероховатость поверхности Rа - 0,32 мкм, стойкость инструмента 150 мин.

Определяем глубину резания при обработке под второй ремонтный размер

t = (Д₁ - Д_исх)/2; (1.1)

где Д₁ = 101.0 мм - диаметр расточного отверстия;

Д_исх= 100.5 мм - исходный диаметр цилиндра.

t = (101.0 - 100.5)/2 = 0.25 мм

А так как t = 0.25<0.3 мм, то это соответствует рекомендуемому значению.

Подача по исходным данным равна S = 0.08 мм/об станка 2А78, поэтому принимаем без изменений.

Находим частоту вращения шпинделя по формуле:

n = 1000v/рД; (1.2)

где v = 250 м/мин - рекомендуемая скорость резания;

Д = 101 мм - диаметр растачиваемого цилиндра.

n = 1000*250/3.1415*101 = 787.9 мин^-1

По паспорту станка ближайшее значение 600 мин^-1

Уточняем скорость резания:

v = рДn/1000; (1.3)

где Д - диаметр растачиваемого цилиндра.

v = 3.1415*101*600/1000 = 190 м/мин.

Определяем длину рабочего хода:

L_px = L_рез - у; (1.4)

Где L_рез = 198 мм, длина резания, равная высоте гильзы;

у = 5 мм - длина подвода врезания и перебега инструмента, принимаемая в соответствии с диаметром гильзы.

L_px = 198 +5 = 203 мм

Основное машинное время определяем по формуле:

t_м = L_px *i/ns; (1.5)

где i = 1 - число рабочих ходов.

t_м = 203*1/600*0.08 = 4.23 мин.

Вспомогательное время на установку детали в кондуктор и снятие детали определяем по таблице 6.5 [1], для массы до 5 кг, t_в = 0.9 мин. Вспомогательное время, связанное с проходом t_в = 0.13 мин (таб. 6.6 [1]).

Общее вспомогательное время равно

t_в = 0.9 + 0.13 = 1.03 мин.

Оперативное время определяется по формуле :

t_оп= t_м + t_в = 4.23 + 1.03 = 5.26 мин.

Дополнительное время равно:

t_доп = t_оп*К/100; (1.6)

где К = 8% - отношение дополнительного времени к оперативному

t_доп = 5.26*8/100 = 0.42 мин.

Штучное время равно:

t_шт = t_оп + t _доп = 5.26 + 0.4 = 5.68 мин.

Подготовительно-заключительное время равно 10 минутам по таблице 6.7 [1]

Штучно-калькуляционное время определяется по формуле:

t_шт = t_ш + 10/х; (1.7)

где х = 8 - величина партии

t_шт = 5.68 + 10/8 = 6.93 мин.

Операция 015 - хонинговальная

Оборудование - станок хонинговальный 3Г833

Окружная скорость V = 60-80 м/мин, возвратно-поступательная скорость V = 15-25 м/мин, давление на заготовку предварительное 5-10 кгс/см², окончательное 3-5 кгс/см².

Припуск на предварительное хонингование - 0.04 мм, на окончательное 0.01 мм.

Приспособление - кондуктор для шлифования гильз цилиндров. Инструмент шлифовальный - хонинговальная головка, брусок АСМ-20-100-М1. Инструмент измерительный - нутромер НИ-150-001 ГОСТ 166-88, микрометр МК-100-001 ГОСТ 6504-88.

Режим хонингования

Режим хонингования определяем по учебнику Румянцева [1] в следующей последовательности:

1. Длина рабочего хода брусков

L_p = l_ц + 2y - l_u; (1.8)

где l_ц = 198 мм - длина хонингования гильзы.

l_u = 100 мм - стандартная длина инструмента (брусков)

y = (0.2ч0.4)*l_u = 0.4*100 = 40 мм - выход брусков за торцы обрабатываемой поверхности

L_p = 198+80-100 = 178 мм

2. Общий припуск на хонингование 2Z = 0.05 мм, в том числе предварительное 2Z = 0.05 мм, в том числе предварительное 2Z₁ = 0.04 мм, окончательное 2Z₂ = 0.01 мм.

3. Скорость вращения хонинговальной головки по нашим данным v = 75 м/мин.

4. Частота вращения хонинговальной головки

n = 1000*v/р*Д; (1.9)

где Д = 101 мм, диаметр хонинговального отверстия

n = 1000*75/3.1415*101=236 мин^-1

По паспортным данным станка 3Г833 принимаем стандартную частоту n = 280 мин^-1

Уточняем скорость резания по формуле

v_p = рДn/1000 = 3,1415*101*280/1000 = 88,8 м/мин^-1

5. Скорость возвратно-поступательного движения v = 15-25м/мин, принимаем по паспортным данным станка v_q = 11.8 м/мин.

6. Частота двойных ходов n_qx хонинговальной головки:

n_qx = 1000 * v_q/2 * L_p = 1000 * 11.8/2 * 178 = 33.14 дв.х/мин

7. Давление на бруски для предварительного хонингования 0.5 ч 1 МПа, принимаем 0.8 МПа, а для чистового хонингования 0.4 МПа.

8. Основное время при хонинговании

t_o= n_x/n_qx; (1.10)

где n_x - число полных двойных ходов хонинговальной головки, необходимых для полного снятия всего припуска.

где в = 0.0004 ч 0.0002 мм - толщина слоя металла, снимаемая за двойной ход хонинговальной головки.

n_x = 0.04/0.0004 = 100 дв. ход.

t_o^пр = 100/33.14 = 3.01 мин

Для чистового хонингования Z_чис = 0.01мм,

n_x = 0.01/0.0002 = 50 дв.х.

t_o^чис = 50/33.14 = 1.5мин.

Определяем вспомогательное время:

а) вспомогательное время связанное с проходом t_в' = 0.9 мин.

б) вспомогательное время для выполнения замеров t_в^” = 1 мин

Полное вспомогательное время

t_в = t_в'+ t_в^” = 0.9+1 = 1.9 мин.

При переходе на чистовое хонингование требуется замена хонинговальной головки t_зам = 4 мин. Таким образом вспомогательное время на чистовое хонингование

t_{в чис} = t_в + t_зам = 1.9 + 4 = 5.9 мин

Общее вспомогательное время:

t_ов = t_{в пред} + t_{в чис} = 5.9 + 1.9 = 7.8 мин.

Общее основное время (машинное):

t_ом = t_{в пред} + t_{в чис} = 3.01 + 1.5 = 4.51 мин

Общее оперативное время:

t_оп = t_ом+ t_ов= 7.8 + 4.51 = 12.3 мин

Дополнительное время:

t_доп = t_оп*К/100; (1.12)

где К = 7% - для хонинговальных работ

t_доп = 12.3*7/100 = 0.86 мин

Штучное время определяем по формуле

t_ш = t_оп+ t_доп+ t_ов = 12.3 + 0.86 + 7.8 = 20.9 мин

Подготовительно-заключительное время

t_пз = 10 мин по таблице 6.7 [1]

Штучно-калькуляционное время:

t_шт = t_ш+ t_пз/х; (1.13)

х = 8 - величина производственной партии

t_шт = 20.9 + 10/8 = 22.1 мин.

1.4 Маршрутные и операционные карты на разрабатываемые операции по ГОСТ 3.1118-82

Маршрутные и операционные карты, а также карты эскизов на ремонт гильзы цилиндров двигателей ЗМЗ-53 представлены на листах графической части курсового проекта.

1.5 Техника безопасности на участке по ремонту гильз цилиндров

Основные требования техники безопасности на участке. Большое значение при работе имеет освещение рабочего места как естественным, так и искусственным светом. Источник искусственного света должен давать сосредоточенный пучок света на все рабочее место, позволяющий ясно видеть со всех сторон деталь и приспособление. Рассеянный свет слепит глаза, утомляя зрение.

Большое внимание при работе должно быть уделено исправности инструмента, так как при выполнении слесарных работ наибольшее число несчастных случаев происходит от использования неисправного или некачественного инструмента.

Анализ производственного травматизма на авторемонтном предприятии показал, что наибольшее число травм происходит при снятии и постановке деталей, поэтому целесообразнее применять различные приспособления.

Обрабатываемые движущиеся детали, выступающие за габариты оборудования, должны быть ограждены и иметь надежные устойчивые поддерживающие приспособления. Все металлические части оборудования, могущие оказаться под напряжением, должны быть заземлены. Для предохранения работающих от поражения отлетающей стружкой на станках должны быть установлены прозрачные экраны и приспособления для ломки и отвода стружки. При отсутствии прозрачных экранов рабочий должен пользоваться защитными очками. Кроме того, около станков должны быть установлены переносные щиты и сетки.

Гидравлические, пневматические и электромагнитные зажимные приспособления должны быть оборудованы блокирующими устройствами, обеспечивающими автоматическое прекращение работы станка в случаях неожиданного понижения давления или прекращения подачи воздуха, жидкости или электрического тока.

Охлаждающие жидкости (эмульсии) должны приготовляться на предприятии централизованно по рецептуре, согласованной с местными органами санитарного надзора.

На обдирочно-шлифовальных станках должны быть установлены прозрачные защитные экраны, сблокированные с пусковым устройством станка (станок не включается, пока не будет опущен экран).

Для очистки экранов от пыли должны быть предусмотрены приспособления. Шлифовальный круг закрепляют зажимными фланцами (с прокладками из эластичного материала), диаметры которых должны быть не менее 1/3 диаметра круга. Зазор между шлифовальным кругом и подручником должен быть меньше половины толщины затачиваемого предмета, но не более 3 мм. Подручники должны быть прочно закреплены. Станки с абразивным инструментом, работающие без охлаждения, должны быть снабжены пылеотсосами.

технологический операционный ремонт гильза цилиндр

2. Разработка приспособления для контроля деформации гильз цилиндров

2.1 Обоснование необходимости разработки приспособления

Так как деформация гильз цилиндров двигателя ЗМЗ часто возникают из-за отклонения их высоты от допускаемого размера. После затяжки шпилек головки цилиндра у 70-80% удлиненных гильз цилиндров овальность в верхнем поясе увеличивается. Направление овальности перпендикулярно продольной оси блока а средняя ее величина составляет 0,033 мм. У 60-70% гильз без макро-отклонения в том же направлении средняя величина овальности составляет 0,02 мм. Поэтому при подборе зазора между поршнем и гильзой цилиндра следует учитывать исходную овальность гильзы и ее изменение в процессе монтажа и затяжки шпилек головки цилиндров.

Качество выполнения операций по контролю деформации гильз (согласно требованиям технологического процесса) достигается лишь при использовании специальных приспособлений, позволяющих добиться качественных замеров отклонений, а также снизить трудоемкость и время. затрачиваемое на выполнение данной операции.

Изложенные выше условия определили необходимость разработки предлагаемого приспособления.

2.2 Назначение и описание приспособления

Приспособление предназначено для контроля деформации гильз цилиндров, схема прибора представлена на рисунке 2.1

Прибор состоит из скалки - 1, диска - 10 с канавкой для установки поршневого компрессионного кольца - 12, панели - 13 для крепления осветительной лампочки - 14 и отражательного диска - 16. диск - 10 изготовлен из алюмелевого сплава и плотно посажен на стальной пустотелый валик - 1. На верхней поверхности диска по всей окружности нанесена шкала с ценой деления 1⁰. на конце валика - 1 установлена втулка - 15 изготовленная из изоляционного материала. На нее напресована панель -13 лампочка - 14.

Число лампочек зависит от диаметра гильзы и источника освещения. Для контроля гильз цилиндров диаметром 92… 100 мм необходимо 4 лампочки типа МН - 1,5. В валике размещены источники питания постоянного тока, элементы А-332 «Ореол - 1» напряжением 1,45В соединенные последовательно

Рисунок 2.1 - Схема прибора

1 - скалка, 2 - ручка, 3 - тумблер, 4 - пружина, 5 - изолированный контакт, 6 - источник питания, 7 - направляющий диск, 8 - гильза цилиндра, 9 - изолированный контакт, 10 - диск, 11 - шкала, 12 - компрессионое кольцо, 13 - панель лампочки, 14 - эл. лампочки, 15 - втулка, 16 - отражательный диск.

В ручку - 2 вмонтирован тумблер - 3. один изолированный тумблер - 5 уложен в паз скалки - 1. На нижнем конце валика установлен и закреплен гайкой отражательный диск - 16. Его поверхность покрыта хромом и отполирована. Расстояние между панелью - 13 и отражательным диском при применении лампочки МН-1,5 равна 35…40 мм, что обеспечивает интенсивное освещение контролируемой поверхности гильз цилиндров.

25 двигателей ЗМЗ и 9 ЗМЗ, в которых цилиндрированные группы собрали с применением описанного приспособления, были подвергнуты эксплуатационным испытанием. Они показали, что долговечность двигателей цилиндропоршневой группы возрастает на 20-25%. Существенно уменьшается вероятность задиров гильз, поршней и поршневых колец.

Прибор позволяет так же подбирать компрессионные кольца к гильзам цилиндрам по просвету. От величины просвета зависит расход масла и работоспособность цилиндра поршневой группы двигателя. Уменьшить просвет можно дополнительным хонингованием гильзы цилиндра или притиркой компрессионных колец к ней.

Прибор позволяет контролировать макро-отклонение гильзы цилиндра после расточки и хонингования на авторемонтных и автотранспортных предприятиях.

Принцип действия и порядок работы данного прибора основан на следующем: Скалка - 1 с диском - 10 и 16 может перемещаться в осевом направлении во втулке направляющего диска - 7. Он изготовлен из органического стекла и имеет 2 диаметрально расположенных проема, что облегчает визуальный контроль просвета гильз через него. Направляющее диска - 7 и 16 исключает перенос поршневого компрессорного кольца при его вертикальных перемещениях. Необходимо применять эталонное компрессионное кольцо, у которого в контрольном калибре отсутствует просвет. Оно должно иметь упругость не более 10,8 Н «1,1 кгс» с зазором 0,5…0,6 мм в замке при номинальном диаметре гильзы цилиндра. Рабочую поверхность эталонного кольца следует отхромировать, чтобы увеличить его долговечность.

При наличии у гильз цилиндров овальности меду эталонным кольцом и поверхностью макро-отклонения гильз появляется просвет. Чтобы определить, есть у гильзы овальность или нет прибор с эталонным кольцом, установленным в канавку диска - 10, вводится в проверяемую гильзу с помощью конического диска. Когда эталонное кольцо окажется в нутрии гильзы, на её верхний торец устанавливают направляющий диск - 7. Тумблером - 3 включают лампочки - 14. Перемещая скалку - 1 вдоль оси гильзы и, вращая его, определяют места просвета между эталонным кольцом и гильзой цилиндра.

Просвет проявляется прежде всего в местах макро-отклонения поверхности гильз цилиндров. Овальность гильз можно определить по шкале диска - 10 с вероятностью 0,7…0,8 большая ось вала располагается в середине дуги просвета. При подборе зазора между поршнем и гильзой овальность гильз следует определять в поясе юбки поршня. Когда поршень расположен в верхней мёртвой точке.

Направление большой оси овала отмечают мелом на наружной поверхности гильзы цилиндра. Зазор между гильзой и поршнем лучше подбирать в направлении перпендикулярном большой оси овала. Величина его должна быть такой, чтобы стандартную ленту толщиной 0,05 мм и ширеной13мм можно было «протянуть» с усилием 34,3…44,1Н (3,5…4,5кгс).

Затем гильзу устанавливают в блок. Большую ось овала гильзы ориентируют параллельно продольной оси блока, устанавливают в головку и затягивают шпильки нормативным усилием. Наибольшее изменение формы гильз происходит в направлении перпендикулярной оси овала (гильза становится «круглая»). Зазор увеличивается в среднем 0,02…0,03мм, и, что бы протянуть стандартную ленту между поршнем и гильзой требуются усилие 14,7…27,4 Н (1,5…2,8 кгс). Такое усилие соответствует зазору 30…60 мкм.

Основным измерительным элементом приспособления является эталонное кольцо - 8, которое должно без просвета прилегать к поверхности точно расточенного и под ремонтный размер поверхности цилиндра. Для обеспечения нормальной работы приспособления эталонное кольцо - 8, легко перемещается в канавке измерительного диска. Принимаем зазор в этом сопряжении 0,03мм. Установочный базой приспособление является направляющей диск - 5, посадочная поверхность которого D = 92,00 мм обрабатывается по 6 квалитету точности. Свободные размеры по 14 квалитету. Технические требование на скалку приведены на чертеже.

По таблице 6 учебника [3], радиальное биение вала относительно оси вращения, имеем радиальное биение, повышенное 0,021мм, а допуск цилиндрированности

Допуск цилиндрированности для отверстия Ф 24 Н7 составляет 0,021 мкм.

Исходными данными для расчета являются:

- необходимое усилие распрессовки - Q = 34400 Н.

2.3 Конструкторские расчеты

Материалы деталей съемника.

Для винта и захватов принимаем по таблице 1 сталь 45 ГОСТ 1050-88 в улучшенном состоянии , у_т =441 МПа, для гайки и рукоятки ? сталь Ст.5 ГОСТ 380-88.

Допускаемые напряжения:

для материала захватов

[у ] = [у_т ]/[ n ] = 441/3 = 147 МПа;

для материала винта [у_в] = 100 МПа с учетом обеспечения износостойкости [2];

для материала рукоятки и гайки [у_и] = 137 МПа и [ф_ср ] = 64 МПа (таблица 1).

Номинальный (наружный) диаметр винта

d = C = 1,4 = 25,97 мм,

где C ? коэффициент для основной метрической резьбы, C = 1,4.

Принимаем по таблице 2 метрическую резьбу М27х3 с наружным диаметром d = 27 мм и шагом резьбы P = 3 мм.

Средний диаметр резьбы:

d₂ = d 0.65P = 27 ? 0,65· 3 = 25,05 мм.

Высота резьбового отверстия в траверсе, ш_h = 1,7:

H = ш_hd₂= 1,7 25,05 = 42,6 мм.

Действительная высота траверсы H = 50 мм.

Прочность резьбы в отверстии траверсы на срез, K = 0,87; K_Н = 0,76; [ф_ср ] = 64 МПа:

ф_ср = = МПа < [ф_ср].

Проверочный расчет винта на устойчивость.

Внутренний диаметр резьбы определяется по формуле:

d₁= d - 1,083 P = 27 - 1,083·P = 23,75 мм.

Длина сжатой части винта равна:

l = l_o + 0,5 H = 110 + 0,5·50 = 135 мм;

Момент инерции поперечного сечения винта равен:

J = (р·d₁⁴/64)·(0,375 + 0,625· d/d₁) =

(3,14·23,75⁴/64)(0,375 + 0,625· 27/23,75) = 16953 мм⁴

Радиус инерции поперечного сечения винта

i = (2/d₁) = (2/23,75) = 6,19 мм,

Гибкость винтаопределяется по формуле:

л= м·l/i = 0,7·135/6,19 = 15,27 < л_o= 60

где м - коэффициент приведения длины, учитывающий способы закрепления концов винта; один конец винта закреплен шарнирно, а другой ?заделан, поэтому м = 0,7; материал винта - сталь 45, л_o = 60 по таблице 7.1 [1]:

Следовательно, винт малой гибкости и его устойчивость обеспечивается.

Расчет рукоятки

Рабочая длина рукоятки для винта с наконечником, предупреждающим повреждение детали определяется по формуле, r = 8 мм; F_р = 200 Н:

L = 0,1Q(d + r)/F_р= 0,1·34400·(0,027+ 0,008)/200 = 0,6 м.

Момент на рукоятке:

T_рук = F_р·L = 200·600 = 120000 Н·мм.

Диаметр рукоятки, [у_и ] = 137 МПа:

d_рук = = = 20,7 мм

Принимаем d _рук = 21 мм.

Полная длина рукоятки

L_рук = L + 2d + 40 = 600 + 2·21 + 40 = 682 мм.

Проверочный расчет захвата на прочность.

Площадь поперечного сечения захвата:

F = b·h = 0,025·0,030 = 7,5·10^?4_, м².

Момент сопротивления изгибу:

W_и = b·h²/6 = 0,025·0,030² = 3,75·10^?6 м³.

Суммарное напряжение от растяжения и изгиба, [у_сум] =147 МПа:

у_сум = у_р + у_и = = 137,6 МПа < [у_сум].

Следовательно, прочность захвата в опасном сечении достаточная

2.4 Расчет экономической эффективности конструкторской части

2.4.1 Определение стоимости приспособления для контроля деформации гильз цилиндров ГАЗ-24

Исходные данные:

1. Количество деталей по спецификации - 22

2. Количество деталей по наименованиям - 17

3. Количество стандартных изделий и прочих изделий:

шайба - 1, болт - 1, лампа - 5, пружина - 1, батарейка - 3,

4. Характер корпуса - средней сложности.

5. Габаритные размеры, мм - D112х240.

6. Принцип действия простой - средней сложности.

7. Характер закрепления простой.

Отношение полного количества деталей к количеству наименований:

По совокупности определяющих факторов разработанное устройство относится к II группе сложности.

По графику определяем размер ежегодных затрат по эксплуатации приспособления, для чего составляем пропорцию:

10 деталей - 12 мм

22 деталей - Х мм

тогда мм

По номограмме [8] размер ежегодных затрат на эксплуатацию приспособления =90 руб.

С учетом коэффициента роста = 900 руб.

Определяем первоначальную стоимость приспособления

руб.

Принимаем срок эксплуатации приспособления 5 лет.

Стоимость приспособления, приходящаяся на 1 год эксплуатации

, руб. (2.1)

руб.

2.4.2 Расчет экономической эффективности внедрения приспособления

Исходные данные:

1. Среднее время на контроль деформации до внедрения приспособления, = 0,3 час.20 мин.

2. Среднее время на контроль деформации после внедрения приспособления = 0,16 час. 10

3. Разряд работы - 4

4. Часовая тарифная ставка - 25,12 руб.

5. Годовая программа работ - 834 ед.

Определим экономию времени от внедрения приспособления

, час. (2.2)

0,3 - 0,16 = 0,14 час.

Сумма годовой экономии от внедрения приспособления

, руб. (2.3)

=0,14 834 25,12 1,271 - 1214 = 2512 руб.

Срок окупаемости приспособления

, лет (2.4)

года

Степень повышения производительности труда при использовании приспособления:

, % (2.5)

%

2.5 Техника безопасности

Осмотреть рабочее место. Убрать все, что может помешать работе, очистить контролируемую поверхность гильзы цилиндров двигателя ветошью. Установить гильзу на стол. Беречь приспособление для контроля деформации гильз при установке в блок цилиндров и саму гильзу от деформации и повреждений. Своевременно производить замены отработавших элементов батареек и лампочек. Проверять контакт. Перед контролем смазать поверхность гильзы и поршневое эталонное кольцо маслом, для свободного его перемещения по всей поверхности гильзы. Отражательный диск приспособления беречь от разных повреждений и ударов, влияющих на показания приспособления.

Заключение

В данном курсовом проекте по дисциплине «Ремонт автомобильного транспорта» разработан технологический процесс ремонта гильзы цилиндров двигателя ЗМЗ-53. В технологической части проведен анализ дефектов и выбран способ ремонта гильзы цилиндров, разработан технологический маршрут по восстановлению гильзы цилиндров под второй ремонтный размер, составлены маршрутная карта ремонта гильзы цилиндров, карты эскизов и операционные карты, рассчитаны технологические режимы и нормы штучного и подготовительно-заключительного времени по операционным картам. Разработан технологический процесс удаления накипи с наружной поверхности гильзы цилиндров.

Литература

1. Технические условия на капитальный ремонт автомобиля ЗМЗ-53. Минавтошосдор РСФСР 2008-65. - М.: Транспорт, 1966.

2. Рекомендации по созданию и оснащению участков восстановления изношенных деталей двигателя ЗМЗ-53. - М.: ГОСНИТИ, 1968.

3. Г.М. Малышев. Справочник технолога авторемонтного производства. - М.: Транспорт, 1977.

4. А.Т. Толченов. Нормирование станочных работ. - М.: Транспорт, 1956.

Размещено на Allbest.ru